詳解linux進程間通信-消息隊列
前言：前面討論了信號、管道的進程間通信方式，接下來將討論消息隊列。
一、系統V IPC
三種系統V IPC：消息隊列、信號量以及共享內存（共享存儲器）之間有很多相似之處。
每個內核中的?I P C結構（消息隊列、信號量或共享存儲段）都用一個非負整數的標識符
( i d e n t i f i e r )加以引用。?
無論何時創建I P C結構（調用m s g g e t、?s e m g e t或s h m g e t）?,都應指定一個關鍵字（k e y），關
鍵字的數據類型由系統規定為?k e y _ t，通常在頭文件< s y s / t y p e s . h >中被規定為長整型。關鍵字由
內核變換成標識符。?
以上簡單介紹了IPC，對接下來介紹的消息隊列、信號量和共享內存有助于理解。
二、消息隊列
1、簡介
消息隊列是消息的鏈接表?,存放在內核中并由消息隊列標識符標識。我們將稱消息隊列為?
“隊列”，其標識符為“隊列?I D”。?m s g g e t用于創建一個新隊列或打開一個現存的隊列。?m s g s n d
用于將新消息添加到隊列尾端。每個消息包含一個正長整型類型字段，一個非負長度以及實際
數據字節（對應于長度），所有這些都在將消息添加到隊列時，傳送給?m s g s n d。?m s g r c v用于從
隊列中取消息。我們并不一定要以先進先出次序取消息，也可以按消息的類型字段取消息。?
2、函數介紹
- ftok函數
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);//“/home/linux” , 'a'
功能：生成一個key(鍵值)
- msgget函數
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgget(key_t key, int msgflg);
功能：創建或取得一個消息隊列對象
返回：消息隊列對象的id 同一個key得到同一個對象
格式：msgget(key,flag|mode);
flag:可以是0或者IPC_CREAT(不存在就創建)?
mode:同文件權限一樣
- msgsnd函數
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
功能：將msgp消息寫入標識為msgid的消息隊列
msgp：?
struct msgbuf {
long mtype; /* message type, must be > 0 */消息的類型必須>0
char mtext[1]; /* message data */長度隨意
};
msgsz：要發送的消息的大小 不包括消息的類型占用的4個字節
msgflg： 如果是0 當消息隊列為滿 msgsnd會阻塞
如果是IPC_NOWAIT 當消息隊列為滿時 不阻塞 立即返回
返回值：成功返回id 失敗返回-1
- msgrcv函數
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,
int msgflg);
功能：從標識符為msgid的消息隊列里接收一個指定類型的消息 并 存儲于msgp中 讀取后 把消息從消息隊列中刪除
msgtyp：為 0 表示無論什么類型 都可以接收
msgp：存放消息的結構體
msgsz：要接收的消息的大小 不包含消息類型占用的4字節
msgflg：如果是0 標識如果沒有指定類型的消息 就一直等待
如果是IPC_NOWAIT 則表示不等待
- msgctl函數
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
msgctl(msgid,IPC_RMID，NULL);//刪除消息隊列對象
程序2-2將簡單演示消息隊列：
--- ?snd.c ?---
#include "my.h"typedef struct{long type;char name[20];int age;
}Msg;int main()
{key_t key = ftok("/home/liudw",'6');printf("key:%x\n",key);int msgid = msgget(key,IPC_CREAT|O_WRONLY|0777);if(msgid<0){ perror("msgget error!");exit(-1);} Msg m;puts("please input your type name age:");scanf("%ld%s%d",&m.type,m.name,&m.age);msgsnd(msgid,&m,sizeof(m)-sizeof(m.type),0);return 0;
}
--- ?rcv.c ?---
#include "my.h"typedef struct{long type;char name[20];int age;
}Msg;int main()
{key_t key = ftok("/home/liudw",'6');printf("key:%x\n",key);int msgid = msgget(key,O_RDONLY);if(msgid<0){ perror("msgget error!");exit(-1);} Msg rcv;long type;puts("please input type you want!");scanf("%ld",&type);msgrcv(msgid,&rcv,sizeof(rcv)-sizeof(type),type,0);printf("rcv--name:%s age:%d\n",rcv.name,rcv.age);msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);return 0;
}
運行演示：
三、詳解ftok函數
- ftok根據路徑名，提取文件信息，再根據這些文件信息及project?ID合成key，該路徑可以隨便設置。
- 該路徑是必須存在的，ftok只是根據文件inode在系統內的唯一性來取一個數值，和文件的權限無關。
- proj_id是可以根據自己的約定，隨意設置。這個數字,有的稱之為project?ID;?在UNIX系統上,它的取值是1到255;
?
為了驗證以上觀點，對程序2-2稍作修改，將路徑和proj_id修改：
程序3-1如下：
--- ?snd.c ?---
#include "my.h"typedef struct{long type;char name[20];int age;
}Msg;int main()
{key_t key = ftok("/home",'a');printf("key:%x\n",key);int msgid = msgget(key,IPC_CREAT|O_WRONLY|0777);if(msgid<0){ perror("msgget error!");exit(-1);} Msg m;puts("please input your type name age:");scanf("%ld%s%d",&m.type,m.name,&m.age);msgsnd(msgid,&m,sizeof(m)-sizeof(m.type),0);return 0;
}
--- ?rcv.c ?---
#include "my.h"typedef struct{long type;char name[20];int age;
}Msg;int main()
{key_t key = ftok("/home",'a');printf("key:%x\n",key);int msgid = msgget(key,O_RDONLY);if(msgid<0){ perror("msgget error!");exit(-1);} Msg rcv;long type;puts("please input type you want!");scanf("%ld",&type);msgrcv(msgid,&rcv,sizeof(rcv)-sizeof(type),type,0);printf("rcv--name:%s age:%d\n",rcv.name,rcv.age);msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);return 0;
}
運行演示如下圖：
